蚯蚓糞在基質中的應用

蔡志強 翟玉瑩

（沈陽工學院生命工程學院，遼寧 撫順 113122）

蚯蚓糞顏色灰黑，結構均一，性狀穩定，為團粒狀，具有天然泥土的味道，富含多種營養元素，蘊藏多種有益微生物，是綠色安全的高端有機肥［1］。基質是園藝作物育苗及栽培的重要物質，近年來隨著園藝行業的發展，越來越多的園藝作物采用基質栽培方式，因此基質需求量逐漸增大。目前，基質的主要原料是不可再生的泥炭，大量開采不僅破壞植被，而且會造成泥炭資源枯竭。蚯蚓糞具有較強的保水性能，而且保肥性能優越、比表面積大。諸多優點使得蚯蚓糞適合用作基質原料，可以成為泥炭的替代品。

1 蚯蚓糞基質的制備

近年來，為了處理作物莖稈、牲畜糞便，加之蚯蚓自身應用廣泛、經濟價值較高，使得蚯蚓養殖戶增加，市場上蚯蚓糞儲量增加，因此蚯蚓糞來源比較穩定。蚯蚓糞基質以蚯蚓糞、蛭石、珍珠巖等原料按照一定比例混合配制而成。配成的基質含有多種營養元素，而且其中有益菌數量增多、活性酶含量增加、有害重金屬含量降低，有利于生產綠色安全的農產品。同時，加入蚯蚓糞的蛭石容重增大、總孔隙度增大、基質最大持水量增大等，使基質的成坨性提高，增加了基質酸堿緩沖容量［2］。因此，配成的蚯蚓糞基質結構優良，微孔隙較多，透氣性良好，綠色安全，適宜作物生長發育。

2 蚯蚓糞在基質中應用的作用

2.1 改善基質結構

隨著園藝行業的發展，開始采用高效的工廠化育苗及工廠化栽培方式培育園藝作物。這使得基質栽培方式得到廣泛應用，導致基質的需求量增大，同時生產者對基質質量有了更高的要求。生產實踐和研究結果表明，加入蚯蚓糞的基質結構優于普通基質結構。蚯蚓糞養分全面，富含有機質、腐殖酸及微生物菌群，可促使基質土壤空氣流通，增強基質保水、保肥性，加速微生物繁殖，有利于植物吸收養分。此外，蚯蚓糞是具有高孔隙度和比表面積的顆粒狀物質，具有吸附臭氣的作用，并且蚯蚓糞中含有大量微生物，可促進惡臭物質的分解而達到除臭的目的。

2.2 控制土傳病害，緩解連作障礙

2.2.1 連作障礙的產生原因。連作障礙指的是在同一地點連續種植兩茬以上同種作物或種屬關系相近作物，即使采用預防病蟲措施也會出現嚴重病蟲害的現象。連作障礙是世界各國普遍面臨的難題，我國農戶稱其為“重茬問題”［3］。從作物種類來看，連作障礙易發生在多種農作物中，如經濟作物、藥用作物、林木作物均可發生。從產生的危害來看，連作障礙的出現易導致基質板結，影響作物根系發育及呼吸，加重植株的生理性病害，造成植株發育不正常、果實無法達到高品質要求，造成作物減產。在園藝作物生產中，為了種植適宜當地氣候的作物以及考慮市場需求等，生產者不得不采用連作的種植方式，但連作時由于病菌、害蟲的積累，易發生土傳病害而造成連作障礙，而且防治工作繁重，治理成本比較高。

2.2.2 蚯蚓糞的改善作用。一方面，改善基質理化性質以解決連作障礙。蚯蚓糞的加入可改善基質毛管孔隙結構，協調基質通氣性、排水性和保水性三者之間的關系，增大基質比表面積，提高基質吸附性能，從而利于育苗。例如，穴盤育苗時，基質在澆透水的情況下水分可以一直保持到出苗，減小二次澆水產生的溫度變化對幼苗帶來的影響；基質自身較強的保溫能力可以減少冷空氣對幼苗的影響，保持基質溫度平衡，可以縮短育苗時間，提高出苗率［4］。蚯蚓糞中的腐殖酸可作為酸堿緩沖物質調節基質酸堿度，增強基質緩沖性能，使作物根系不受影響，進而達到促進作物根系更好地吸收營養的目的。同時，腐殖酸營養豐富、穩定性強，可長時間為作物供應營養，滿足作物整個生長期的需求。基質理化性質的改善，為作物生長提供了適宜的環境，能增強作物對病蟲害的抵抗力，從而減少作物病蟲害發生，緩解連作障礙。在生產實踐中，蚯蚓糞基質緩解連作障礙在多種作物中均有體現，如在黃瓜、茄子等易發生連作障礙的作物中應用效果良好。

另一方面，改善基質生物學性質以解決連作障礙。一是基質加入蚯蚓糞后，微生物群落會發生改變，真菌與細菌比例會發生變化，使其數量控制在合理范圍，抑制連作障礙的發生。在溫室內多年種植黃瓜的條件下，使用蚯蚓糞基質可提高有益菌數量與有害菌數量的比值，黃瓜根腫病、猝倒病、立枯病均有所減輕，漚根爛根情況減少，黃瓜坐果率高，化瓜現象減少，明顯提高了黃瓜的產量，并且保證了黃瓜質量，這種積極影響主要是合理改善黃瓜根際微生物群落產生的［5］。蚯蚓糞中有益微生物的作用還體現在參與養分循環。例如，固氮菌將氮氣轉化為蛋白質固定在基質中，使得有機物大量積累在基質中，從而提高基質肥力；好氣菌將植物不能直接吸收的腐殖質分解為利于植物吸收的物質；硝化細菌產生硝酸鹽，為作物提供生長所需的養分，促進作物生長發育。二是通過蚯蚓糞內含有的酶來改善基質性狀。酶是一種活性物質，可高效催化基質內化學反應，是推動基質內養分循環的物質。基質中多酚氧化酶、蔗糖酶、脫氫酶和尿酶活性的提高，可以加速基質中養分的轉化，提高基質肥力。鄭世英等研究表明，蚯蚓糞中高活性的酶對草莓生長有促進作用，試驗組草莓葉片光合速率大，有機質積累量多，果實大、糖分高、含酸量低、蛋白質豐富［6］。

2.3 提高作物產量并改善其品質

提高作物產量和品質是農業工作者追求的目標。近年來，為了提高園藝作物產量和質量，常采用基質栽培方式培育園藝作物，所以提高基質質量對促進園藝產業發展至關重要。蚯蚓糞基質培育的幼苗成活率較高、葉展寬大、植株莖較粗、葉面積較大、莖鮮質量較高、根表面積大、根較粗、根體積大以及根鮮質量大，而且隨著植株的生長發育，優勢越來越明顯。從大方向來看，蚯蚓糞基質培育出高質量幼苗、優質植株的途徑有2 種。一是基質內蘊藏大量植物生長必需的營養，植株在生長過程中不缺乏營養，因而長勢良好。劉青等研究發現蚯蚓糞自身營養豐富，可提高西瓜果實的礦物質含量，降低硝酸鹽含量，明顯改善果實性狀、氣味、顏色等，果實糖分積累多、口感好，提升果實品質；而且可增加果實鮮質量與干質量，從而提高果實產量［7］。二是調控基質內微生物代謝，提高基質內生物活性，從而間接提高基質質量。蚯蚓糞中微生物可以產生多糖，多糖會與基質內的礦物質結合成膠體，膠體在幼齡根系表面形成保護膜，阻擋病菌入侵根系，從而保護作物根系，保證作物吸收功能正常來提高作物產量。同時，蚯蚓糞中微生物會產生多種生長調節劑，促進作物產量及品質提高。劉佳斌研究表明，用蚯蚓糞基質栽培番茄，可使番茄植株增高、莖變長，葉面積增大，根系發達，而且番茄坐果率明顯提高，植株不易衰老，結果時間延長，番茄產量提高，可為農戶創造更多收益［8］。

3 結語

蚯蚓糞作為優質、高效的有機基質，近年來備受關注，在實際生產中得到了廣泛應用。蚯蚓糞在基質中的應用，增加了基質中各種營養元素的含量，改善了基質結構，緩解了土傳病害，減少了連作障礙發生，提高了作物品質和產量。由于蚯蚓糞基質栽培的作物病蟲害少，農業生產者減少了農藥、化肥用量，同時蚯蚓糞作為可再生資源替代了泥炭資源，使得礦產、泥炭資源等不可再生資源開采量減少。另外，蚯蚓糞中存在大量有益菌株，這些菌株可抑制植物病蟲害發生，如果分離出抑病菌株，可以將其用于防治植株病蟲害。總之，今后仍需深入研究蚯蚓糞，探索蚯蚓糞發揮作用的機理，深度挖掘其可利用價值，以推動綠色農業發展。